嵌入式技术基础与实践(第二版)ppt第07章分解
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《嵌入式硬件基础》课件
输入/输出接口
用于与外部设备进行通信和控 制。
其他组件
如时钟、复位电路等。
02
CATALOGUE
ARM处理器基础
ARM处理器简介
ARM处理器是一种低功耗、 高性能的嵌入式处理器，广泛 应用于移动设备、物联网、智
能家居等领域。
ARM公司设计并授权ARM处 理器知识产权，许多半导体 公司根据ARM架构设计自己
UART接口
总结词
支持多种数据格式
详细描述
UART接口可以支持多种数据格式，如8位数据位、1位停止位、无奇偶校验等。用户可 以根据需要进行配置，以满足不同的通信需求。
SPI接口
总结词
同步串行通信接口
VS
详细描述
SPI（Serial Peripheral Interface）接口 是一种同步串行通信接口，常用于连接嵌 入式系统中的各种外设，如传感器、存储 器等。它支持全双工通信，数据传输速率 较高。
仿真与调试集成
将硬件仿真器和调试工具集成在一起，提高开发效率 。
嵌入式操作系统与开发环境
嵌入式操作系统
如Linux、RTOS等，用于管理嵌入式系统的软硬件资源，提供应 用程序接口。
开发环境
包括IDE、编译器、调试器等，用于编写、编译和调试嵌入式应用 程序。
操作系统与开发环境集成
将嵌入式操作系统和开发环境集成在一起，提供完整的嵌入式应用 程序开发解决方案。
嵌入式存储器系统
存储器概述
01
02
03
存储器是嵌入式系统中 用于存储数据的硬件设 备，包括程序代码、数
据和文件等。
存储器按照读写速度和 容量可以分为高速缓存 、主存和辅助存储器等
类型。
《嵌入式应用基础》说课要.pptx
省级A类品牌专业之课程建设
《嵌入式应用基础》
说课
目录 01 课 程 定 位 02 课 程 设 计
课程定位——课程性质
本课程是移动互联专业的一门专业基础课程。 先行课程有《计算机应用基础》、《C语言程序设计》、 《电工电子学基础》。 后行课程有《无线传感网》、《WEB项目开发》等。
课程定位——课程体系
专业 知识 专业 能力 职业 素养
项目载体
设计制作 窗帘自动控制器
（14学时）
迭
设计制作
代
智能电子钟
式
（20学时）
载
体
设计制作 环境监测系统 （20学时）
设计制作基于 wifi的安防系统
（10学时）
课程内容
项目目标 任务一 设计制作报警灯 任务二 设计制作流水灯 任务三 设计制作按键控制报警灯 任务四 设计制作自动窗帘控制器 考核模块
A.过程性考核
50%
学习情境项目 教师评价
完成情况过程
性评价
小组评价
项目过程中表现及技术掌握的情况 团队合作精神以及在本项目中完成任务的比例
职业 技能考核
90%
自评
自我学习的评价、学习态度等
B.结果考核
40%
1. 根据自己平时的学习情况，选取适合自己的考核层次 2. 教师根据学生所选层次，提出问题，学生口头回答。
移动软件开发（IOS）
云
数据库设计与应用
局域网组建与维护
Linux系统管理与维护（云服务） 移动通信技术应用
课程定位——课程目标
三元图表
专业知识
1.单片机IO基本应用 2.键盘、串口设计 3.LED、LCD设计 4.典型传感器的应用
专业 知识
《嵌入式应用基础》
说课
目录 01 课 程 定 位 02 课 程 设 计
课程定位——课程性质
本课程是移动互联专业的一门专业基础课程。 先行课程有《计算机应用基础》、《C语言程序设计》、 《电工电子学基础》。 后行课程有《无线传感网》、《WEB项目开发》等。
课程定位——课程体系
专业 知识 专业 能力 职业 素养
项目载体
设计制作 窗帘自动控制器
（14学时）
迭
设计制作
代
智能电子钟
式
（20学时）
载
体
设计制作 环境监测系统 （20学时）
设计制作基于 wifi的安防系统
（10学时）
课程内容
项目目标 任务一 设计制作报警灯 任务二 设计制作流水灯 任务三 设计制作按键控制报警灯 任务四 设计制作自动窗帘控制器 考核模块
A.过程性考核
50%
学习情境项目 教师评价
完成情况过程
性评价
小组评价
项目过程中表现及技术掌握的情况 团队合作精神以及在本项目中完成任务的比例
职业 技能考核
90%
自评
自我学习的评价、学习态度等
B.结果考核
40%
1. 根据自己平时的学习情况，选取适合自己的考核层次 2. 教师根据学生所选层次，提出问题，学生口头回答。
移动软件开发（IOS）
云
数据库设计与应用
局域网组建与维护
Linux系统管理与维护（云服务） 移动通信技术应用
课程定位——课程目标
三元图表
专业知识
1.单片机IO基本应用 2.键盘、串口设计 3.LED、LCD设计 4.典型传感器的应用
专业 知识
嵌入式技术及其应用演示课件.ppt
电
2.9 5.8 0.4 2.9 0.5 1.9 3.6 0.4 0.4 0.6 0.5 0.5
流
(mA)
v.
充电管理
电池是嵌入式系统中常用的电源。随着 嵌入式技术的发展，各种电池供电系统 的需求量呈直线上升趋势。因而，针对 电池的电源管理系统的设计技术得到了 大力发展。本节将针对电池供电系统的 电源管理系统作详细的阐述。采用非电 池供电的系统仍然可以应用本节原理进 行系统的设计。
v.
嵌入式系统的低功耗设计是通过电源管理技 术实现的，而电源管理技术则是以硬件支持 为基础的，没有硬件系统的支持，电源管理 便无从谈起。硬件芯片自身具有低功耗特性 时，系统设计可以简化。 软件低功耗设计逐渐得到了发展，包含操作 系统特性在内的低功耗算法已经开始逐渐应 用到嵌入式系统当中了。事实表明，软件低 功耗策略可以在很大程度上降低嵌入式系统 的功耗。
v.
MAXIAM公司的MAX8214集成电路
v.
短路和过流
短路和过流不仅会损坏系统的电源和电源电路， 也对系统其它用电部件产生不良影响甚至损坏。 因此，在短路和过流发生时，电源保护电路应 立即产生动作切断供电，保护系统不受损失， 待有害低阻抗负载移除后再进行正常供电。 短路的判断方法是通过检测电源的当前电源电 压低于预先设定的阈值电压的速率。 过流的判断方法是通过连续检测放电电流，与 预先设定的基准相比较，如果在规定的延迟时 间内超过了基准电流，则判定发生了过流。
电源调整管工作在线性范围，且输出电 流要流过调整管的集电极和发射极，因 而输入电压至少要高于调整管的Uces， 也就是调整管的饱和结压降。当输出电 流较大时，带来的损耗较大 。
v.
线性稳压电源优点
技术成熟； 静态年来开发出各种低压差线性稳压器 VLDO 集 成稳压电源芯片克服了普通线性稳压电源的缺 点，其指标可达到输出100mA电流时，其压差 在100mV 左右的水平，某些小电流的低压差线 性稳压器其压差仅几十毫伏。
嵌入式系统讲义7_23
2020/11/14
© 国防科技大学计算机学院601室
32
第七章 嵌入式操作系统
2020/11/14
© 国防科技大学计算机学院601室
10
第七章 嵌入式操作系统
7.2 嵌入式操作系统
1 什么是嵌入式操作系统 2 嵌入式操作系统的必要性 3 嵌入式操作系统的优缺点 4 嵌入式操作系统的分类 5 与桌面操作系统的比较
2020/11/14
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第七章 嵌入式操作系统
主要内容
7.1 引言 7.2 嵌入式操作系统 7.3 嵌入式操作系统的构成 7.4 实时操作系统 7.5 典型的嵌入式操作系统 7.6 嵌入式操作系统的选择 7.7 µClinux操作系统 7.8 嵌入式系统的开发
2020/11/14
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24
第七章 嵌入式操作系统
2 多任务管理（续）
任务调度
➢ 调度时机 • 有任务挂起、终止时 • 中断（使得高优先级任务就绪） • 时间片到达时（相同优先级） • 通信缓冲区、存储空间等资源释放时
➢ 调度方法 ➢ 任务控制权的移交 ➢ 临界区保护
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• 实时、多任务、编程困难 ➢ 实现条件
• 许多的任务需求是相同的，完全可以将一些相同的 功能作为一个通用模块实现
➢ 操作系统 • 屏蔽了底层硬件的细节，方便用户 • 提供了标准的、可剪裁的系统服务软组件
2020/11/14
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8
第七章 嵌入式操作系统
3 嵌入式系统设计方法的变化
复杂EOS
➢ 内核精简，功能完善 • 初始化、多任务、内存、IO管理、文件系统等
《嵌入式系统基础》PPT课件
必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知
识集成系统。
今天嵌入式系统带来的工业年产值已超过了1万亿美元
嵌入式产品应用示例
themegallery
嵌入式Windows CE的应用领域
❖信息家电领域
❖移动计算领域
手机、PDA、掌上电脑。（以语音功能和数据处理
为中心）
❖工业控制领域
Company Logo
深刻理解Windows CE的重要组件及系统提供的可选特性，
并灵活运用Platform Builder的配置文
件.REG、.BIB、.DAT、.DB是定制适合目标平台的Windows
CE操作系统的关键。
Company Logo
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Platform Builder概况（2）
能够完成基本的控制任务，另外，还要向目标平台中加入外部
设备的驱动程序和一些附加的设置。但是，对于一些通用性较
强的嵌入式系统，如PDA、机顶盒、智能 等，微软都为其特
别定制了专用的操作系统，如SmartPhone、PocketPC 等。
开发者可以利用这些特定的操作系统，并在此基础上进行调整，
从而更快地定制出适合需要的目标操作系统平台。
特性。
导出SDK向导（Export SDK Wizard）：使用户
可以导出一个自定义的软件开发工具包（SDK）。即
可以将客户定制的SDK导出到特定的开发环境中（如
EVC）去。这样开发人员就可以使用特定的SDK写出
符合特定的操作系统平台要求的应用程序。
远程工具：可以执行同基于Windows CE的目标
甚至还能支持诸如手写体和声音识别、动态影像、
3D图形等特殊应用。
识集成系统。
今天嵌入式系统带来的工业年产值已超过了1万亿美元
嵌入式产品应用示例
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嵌入式Windows CE的应用领域
❖信息家电领域
❖移动计算领域
手机、PDA、掌上电脑。（以语音功能和数据处理
为中心）
❖工业控制领域
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深刻理解Windows CE的重要组件及系统提供的可选特性，
并灵活运用Platform Builder的配置文
件.REG、.BIB、.DAT、.DB是定制适合目标平台的Windows
CE操作系统的关键。
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Platform Builder概况（2）
能够完成基本的控制任务，另外，还要向目标平台中加入外部
设备的驱动程序和一些附加的设置。但是，对于一些通用性较
强的嵌入式系统，如PDA、机顶盒、智能 等，微软都为其特
别定制了专用的操作系统，如SmartPhone、PocketPC 等。
开发者可以利用这些特定的操作系统，并在此基础上进行调整，
从而更快地定制出适合需要的目标操作系统平台。
特性。
导出SDK向导（Export SDK Wizard）：使用户
可以导出一个自定义的软件开发工具包（SDK）。即
可以将客户定制的SDK导出到特定的开发环境中（如
EVC）去。这样开发人员就可以使用特定的SDK写出
符合特定的操作系统平台要求的应用程序。
远程工具：可以执行同基于Windows CE的目标
甚至还能支持诸如手写体和声音识别、动态影像、
3D图形等特殊应用。
嵌入式技术基础与实践
表 6 MAX232 芯片输入输出引脚分类与基本接法
组别 1
TTL电平引脚
11（T1IN） 12（R1OUT）
方向
输入 输出
典型接口
接MCU的TxD 接MCU的RxD
232电平引脚
13 14
方向
输入 输出
典型接口
连接到接口，与其它设备通过 232相接
2
10（T2IN） 9（R2OUT）
输入 接MCU的TxD 输出 接MCU的RxD
Vcc（16 脚）：正电源端，一般接+5V。 GND（15 脚）：地。 VS+（2 脚）：VS+=2VCC-1.5V=8.5V。 VS-（6 脚）：VS-=-2VCC-1.5V=-11.5V。 C2+、C2-（4、5 脚）：一般接 1μF 的电解电容。 C1+、C1-（1、3 脚）：一般接 1μF 的电解电容。
2.主控制电路为 HD44780（HITACHI）及其他公司的兼容电路。从程序员的角度来说， LCD 的显示接口与编程是面向 HD44780 的，只要了解 HD44780 的编程结构即可进行 LCD 的显示编程。
3.内部具有字符发生器 ROM，可显示 192 种字符（160 个 5*7 点阵字符和 32 个 5*10 点阵字符）。
1.2 系统功能
本次实验所做的系统是一个数字时钟的系统，在输入一个时间并运行之后在飞思卡尔实 验箱的 LCD 显示屏上显示时间，并通过控制器控制时间的开始与暂停。整个系统操作简单， 功能明确。显示数据时，先把要显示的数据送到数据寄存器中，再通过发送寄存器将数据输 入要 LCD 中显示。在设计开关时，用到了 GPIO 引脚的输入功能，当该引脚的高低电平改变 时，来设置数字时钟的相应功能
《嵌入式技术基础与实践》(第二版)习题参考答案
嵌入式技术基础与实践（第二版）习题参考答案目录第1章概述习题参考答案 (1)第2章Freescale S08微控制器习题参考答案 (3)第3章第一个样例程序及工程组织习题参考答案 (5)第4章基于硬件构件的嵌入式系统开发方法习题参考答案 (8)第5章串行通信接口SCI 习题参考答案 (10)第6章GPIO的应用实例—键盘、LED与LCD 习题参考答案 (12)第7章定时器模块习题参考答案 (13)第8章串行外设接口SPI 习题参考答案 (14)第9章Flash存储器在线编程习题参考答案 (15)第10章集成电路互连总线I2C 习题参考答案 (18)第11章模数转换模块A/D 习题参考答案 (20)第12章系统开发其他模块应用习题参考答案 (21)第13章JM60的USB 2.0开发方法习题参考答案 (23)第14章DZ60的CAN总线开发方法习题参考答案 (27)第1章概述习题参考答案1．嵌入式系统的基本含义是什么？为什么说单片机是典型的嵌入式系统？答：即MCU的含义是：在一块芯片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM 等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。
大部分嵌入式系统以MCU为核心进行设计。
MCU从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计的，它能很好地满足应用系统的嵌入、面向测控对象、现场可靠运行等方面的要求。
因此以MCU为核心的系统是应用最广的嵌入式系统。
2．简述嵌入式系统的特点以及应用领域。
答：嵌入式系统属于计算机系统，但不单独以通用计算机的面目出现;嵌入式系统开发需要专用工具和特殊方法;使用MCU设计嵌入式系统，数据与程序空间采用不同存储介质;开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领域的知识;嵌入式系统的其他特点,比如紧张的资源，较高稳定性要求，低功耗，低成本等。
一般用于工业控制，智能家电，日常电子等领域。
3．比较MCU与CPU的区别与联系。
ARM与嵌入式技术培训课件第7章
整理ppt
7
▪ GPIO应用示例——设置P0.0输出高电平
P0.0
PINSEL0
IO0SET out
1
in
0
IO0DIR
IO0CLR
IO0PIN
C代码：
... PINSEL0 &= 0xFFFFFFFC; IO0DIR |= 0x00000001; IO0SET = 0x00000001; ...
...
数据输出线： 0x??
0x00
Data
整理ppt
10
▪ GPIO应用示例——输出多位数据至IO口
在需要将多位数据同时输出到某几个IO口线时，通常使用 IOxSET和IOxCLR来实现，在某些情况下也可以使用IOxPIN寄存 器实现。后者可以在多个IO口上直接输出0和1电平。
本例将8位无符号整数变量Data的值输出到P0.0～P0.7。
作为输入功能时，引脚处于高阻态。
整理ppt
4
▪ GPIO相关寄存器描述——IOxSET
PINSELx
IOxSET out
1
in
0
IOxDIR
IOxCLR
IOxPIN
IOxSE T
描述
复位值
31 : 0 输出置位。IOxSET[0]对应于Px.0 … IOxPIN[31]对应于Px.31引脚
未定义
当引脚设置为GPIO输出模式时，可使用该寄存器从引脚输出高电平。
PINSEL0 &= 0xFFFF0000; (1) 设置引脚连接模块，P0.0～7为GPIO
IO0DIR |= DataBus;
(2) 设置P0.0口方向，设置为输出
IO0CLR = DataBus;
最新嵌入式编程基础2PPT课件
TCP/IP协议
协议模型
No Image
Socket编程
根据系统实现了TCP/UDP或者IP层的接口，调用该 接口进行网络编程
网络编程
网络编程
服务器编程：创建套接扣绑定套接口设 置套接口为监听模式，进入被动接受连接请 求状态接受请求，建立连接读/写数据 终止连接
客户端程序：创建套接口与远程服务程序 连接读/写数据终止连接
值为0，父进程中执行，返回值为子进程ID。 调用方法： #include <sys/type.h> #include <unistd.h> Pid_t fork(void); Pid_t vfork(void);
#include<sys/types.h> #include<unistd.h> #include<stdio.h> Int main(void) { pid_t pid; if ((pid=fork())<0) err_sys(“fork error\n”); Else if(pid==0) printf(“this is process of child!\n”); Else printf(“parent process pid=%d! \n”,getpid());
发送消息
int msgsnd(int msqid,const void *msgp,size_t msgsz,int msgflg);
接收消息
int msgrcv(int msqid,void *msqp,size_t msgsz,long msgtyp,int msgflg);
销毁消息队列
Wait和waitpid函数 作用：等待子进程终止函数 区别：waitpid与wait的作用相同，waitpid
精品文档-嵌入式系统原理与开发(第二版)夏靖波-第7章
(1) 对于I/O密集型系统，从I/O设备以及关联的处理入 手。这类系统中的数据可能直接传输到网络上，也可能需要进 行一些本地处理后才传输到网络上。在系统设计时，应遵循以 下步骤：
① 编制所需I/O设备的详细清单。 ② 根据预算确定哪个处理工作具有过短的时间确定性要 求，以至于这个要求不能被任何网络满足。不需要本地处理的 I/O设备可以用最简单的可用接口连接到网络上。
尽管嵌入式系统比较简单，一般不需要使用完整的OSI模 型，但是这个模型在实际应用中是非常有用的。即使相对简单 的嵌入式系统也提供了物理层、数据链路层和网络层服务。
第7章 基于网络的嵌入式系统设计
7.2.3 网络结构 一个分布式嵌入式系统能用很多不同的方式来组织，但是
它的基本单元是网络设备(一般是嵌入式网络设备)和网络本身， 如图7-2所示。
第7章 基于网络的嵌入式系统设计
第7章 基于网络的嵌入式系统设计
7.1 引言 7.2 分布式嵌入式系统 7.3 嵌入式系统网络 7.4 基于网络的设计示例 思考与练习题
第7章 基于网络的嵌入式系统设计
7.1 引 言 在分布式嵌入式系统中，嵌入式计算机通过网络连接，相 互通信，应用被分布在各个处理元素上，即在网络的各个节点 中完成各项工作。这样做的好处是：首先，分布式处理可以有 效地减少需要处理的数据，从而减轻处理器的工作量；其次， 基于网络的设计也可以更好地实现模块化；再次，分布式系统 更容易进行测试；最后，在某些情况下，网络还可以被用于容 错系统中。 在这里，我们把不提供共享内存进行通信的交互方式都认 为是基于网络设计的嵌入式系统。微处理器总线是网络的一种 简单类型。
第7章 基于网络的嵌入式系统设计 图7-6 I2C总线系统结构
第7章 基于网络的嵌入式系统设计
① 编制所需I/O设备的详细清单。 ② 根据预算确定哪个处理工作具有过短的时间确定性要 求，以至于这个要求不能被任何网络满足。不需要本地处理的 I/O设备可以用最简单的可用接口连接到网络上。
尽管嵌入式系统比较简单，一般不需要使用完整的OSI模 型，但是这个模型在实际应用中是非常有用的。即使相对简单 的嵌入式系统也提供了物理层、数据链路层和网络层服务。
第7章 基于网络的嵌入式系统设计
7.2.3 网络结构 一个分布式嵌入式系统能用很多不同的方式来组织，但是
它的基本单元是网络设备(一般是嵌入式网络设备)和网络本身， 如图7-2所示。
第7章 基于网络的嵌入式系统设计
第7章 基于网络的嵌入式系统设计
7.1 引言 7.2 分布式嵌入式系统 7.3 嵌入式系统网络 7.4 基于网络的设计示例 思考与练习题
第7章 基于网络的嵌入式系统设计
7.1 引 言 在分布式嵌入式系统中，嵌入式计算机通过网络连接，相 互通信，应用被分布在各个处理元素上，即在网络的各个节点 中完成各项工作。这样做的好处是：首先，分布式处理可以有 效地减少需要处理的数据，从而减轻处理器的工作量；其次， 基于网络的设计也可以更好地实现模块化；再次，分布式系统 更容易进行测试；最后，在某些情况下，网络还可以被用于容 错系统中。 在这里，我们把不提供共享内存进行通信的交互方式都认 为是基于网络设计的嵌入式系统。微处理器总线是网络的一种 简单类型。
第7章 基于网络的嵌入式系统设计 图7-6 I2C总线系统结构
第7章 基于网络的嵌入式系统设计
嵌入式原理及应用实训ppt
首先安装缺少的库：NCURSES
#apt-get install libncurses5-dev 或者 #aptitude install libncurses5-dev 87 删除以前编译生成的余留文件，保证内核包的清洁： #make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-nonelinux-gnueabi- distclean 配置内核（请自行阅读内核目录下的README文件）：
简单字符型驱动程序实现
1．硬件连接
2．打开宿主PC机电源，进入LINUX操作系统 3．打开一个终端窗口
4．解压源码包
5．进入Hello_driver目录 6.然后修改Makefile
7．打开hello_drv_test.c
8. 接下来就可以编译了，直接运行编译脚本 9.拷贝新内核镜像到SD卡第一个分区（新内核只是在老内 核的基础上，将各个外设的驱动从内核中剥离开来，形成 一个个单独的模块） 10.检查主机IP以及宿主机Ubuntu的IP设置
拷贝生成的镜像文件 到格式化好的SD卡 中
按住目标板上面的 BOOT按键不放，打开 电源，当超级终端中 出现字符时狂按回车 ，到u-boot命令窗口中， 烧写指令
简单字符型驱动程序与 LED点阵程序设计与实现
简单字符型驱动程序与LED点阵程 序设计与实现
简单字符型驱动程序实现
LED点阵程序设计与实现
嵌入式原理及应用实训答辩
谢申兵
拉格木呷组
1
2
实训 内容
Bootload与内核的编译
格式化SD卡并烧写镜像
3 4
简单字符型驱动程序与LED点阵程序设 计与实现 数码管实验
相关主题
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里程，捕捉两路输入信号，分别用相应的指示灯指示。 5．比较AW60定时器模块实现输出比较功能与PWM功能的异同点。 6．综合设计：利用输入捕捉功能，只用定时器的一个通道，
测量一路输入，将输入信号的电平（只区分高低）随时间 变化的情况以图形方式显示在PC屏幕上。
部事件发生或信号发生变化时，在指定的输入捕捉引脚上 发生一个指定的沿跳变（可以指定该跳变是上升沿还是下 降沿）。定时器捕捉到特定的沿跳变后，把计数寄存器当 前的值锁存到通道寄存器
7.3.2 输入捕捉的寄存器
TPM通道数值寄存器(Timer x Channel n Value Register , TPMxCnVH : TPMxCnVL)
第7章 定时器模块
主要内容
7.1 计数器/定时器的基本工作原理 7.2 定时器模块的编程结构与编程实例 7.3 定时器模块的输入捕捉功能 7.4 定时器模块的输出比较功能 7.5 定时器模块的脉宽调制（PWM）输出功能
7.1 计数器/定时器的基本工作原理
7.1.1 实现计数与定时的基本方法 完全硬件方式
TPM预置寄存器 它是一个16位寄存器，分为高8位、低8位，它的作用是：
设定计数寄存器的计数溢出值。复位时，预置寄存器的初值为 $FFFF。
7.2.2 定时溢出中断构件与编程实例
MCU方程序 MCU的十分秒与PC机的十分秒对比测试PC方C#程序
定时器溢出中断实验PC机方C#程序界面
7.3 定时器模块的输入捕捉功能
D1—TO0为溢出翻转控制标志位(Toggle on Overflow Bit) D5～D4—MSnB～MSnA为通道n模式选择位(Mode Select Bit)
通道控制寄存器控制位
7.4 定时器模块的输出比较功能
7.4.1 输出比较的基本知识 与输出比较功能相关的引脚
在AW60的LQFP-64封装形式中，第4、5、6、7、8、11、15、 16引脚为定时器的通道引脚，它们是通用I/O与定时器输 入捕捉、输出比较的复用引脚 输出比较的方法 输出比较的功能是用程序的方法在规定的时刻输出需要的 电平，实现对外部电路的控制 输出比较过程 具体过程见下表
7.5.3 PWM编程实例
本节通过对PWM占空比的调节实现小灯逐渐变亮的过程 PWM驱动文件PWM.c PWM头文件PWM.h 主程序文件main.c
第7章 习题
1．实现计数与定时的基本方法有哪些？比较它们的优缺点。 2．简述AW60定时器模块的定时功能是如何实现的。 3．定时器模块的核心是什么，为什么？ 4．设计并编程：仿照本章给出的定时器1通道0输入捕捉中断
PWM周期和脉宽（ELSnA=0）
中心对齐PWM
中心对齐PWM(Center_Aligned PWM Mode)模式使用计数器向上递增/ 向下递减模式(CPWMS=1)。如下图此时，同一定时器的所有通道均为中心对 齐PWM模式，PWM信号周期由预置寄存器(TPMxMODH:TPMxMODL)的值的2倍确 定，并且应保持在0x0001～0x7FFF之间，因为超出范围的值可能产生不确 定结果。占空比由通道数值寄存器决定，当TPMxCnVH:TPMxCHnVL=0x0000时， 占空比为0%；当TPMxCnVH:TPMxCHnVL大于TPMxMODH:TPMxMODL(非零)时，占 空比为100%
TPM通道状态和控制寄存器 在输出比较时，D7～D2位与用作输入捕捉时的含义相
同7.4.3 输出比较编程实例
7.5 定时器模块的脉宽调制（PWM）输出功能
7.5.1 脉冲宽度调制器PWM工作原理
PWM 时钟 PWM 时钟
PWM 时钟
(a) 25%的占空比 (b) 50%的占空比 (c) 75%的占空比
D4～D3—CLKS为时钟源选择位(Clock Source Select Bit)
CLKSB:CLKSA 0：0 0：1 1：0 1：1
预分频器输入的TPM时钟源 没有选择的时钟(TPM屏蔽)
总线时钟(BUSCLK) 固定系统时钟(XCLK) 外部时钟源(TPMCLK)
TPM时钟源选择
D2～D0—PS2～PS0为定时器分频因子选择位(Timer Prescaler Select Bits)
定时器1有6个通道，定时器2 有2个通道，这8个通道都有相应的数 值寄存器。通道寄存器在该通道用作输入捕捉时的作用是：当指定的 沿跳变发生 (即定时系统捕捉到沿跳变) 时，锁存计数寄存器的值。 通道寄存器是一个16位的寄存器，分为高字节和低字节，在读取的时 候要分别读取。为了防止两次读取之间该寄存器的内容发生变化而产 生虚假的输入捕捉计数值，系统会在读取高字节时锁存低字节的内容， 这时即使又发生特定的沿跳变，通道寄存器的内容也不会改变。所以， 若要读取整个通道寄存器，必须先读高字节，再读低字节。
0
0
0
0
0
D7—CHnF为通道n标志位(Channel n Flag Bit) D6—CHInE为通道中断允许位(Channel n Interrupt Enable Bit) D0—CHMAX为通道最大占空比设置位(Channel X Maximum Duty Cycle
Bit)
D3～D2—ELSnB～ELSnA为跳变沿/输出电平选择位(Edge/Level Select Bit)
TPM计数寄存器 PM计数寄存器(Timer x Counter
Register,TPMxCNTH:TPMxCNTL)是一个16位寄存器，分为高8位、 低8位，它的作用是：当定时器的状态和控制寄存器的TSTOP位 =0时，即允许计数时，每一计数周期，其值自动加1，当它达 到设定值(在16位预置寄存器中)时，TOF=1，同时计数寄存器 自动清0。复位时，计数寄存器的初值为$0000。
PWM的占空比的计算方法
7.5.2 AW60定时器的两种PWM模式
边沿对齐PWM
边沿对齐PWM(Edge-Aligned PWM Mode)模式使用计时器的正常向上 递增模式（CPWMS=0），且同一TPM中的其它通道可配置为输入捕获或 输出比较功能。该PWM信号的周期由预置寄存器(TPMxMODH:TPMxMODL) 确定，占空比由通道数值寄存器(TPMxCnVH:TPMxCnVL)确定，PWM信号 的极性由ELSnA确定，占空比的可能值在0%与100%之间
复位
0
0
0
0
0
0
0
0
D7—TOF为定时器溢出标志位(Timer Over Flag Bit) D6—TOIE为定时器溢出中断允许位(Timer Overflow Interrupt
Enable Bit)
D5—CPWMS为中心对齐PWM选择位(Center-Aligned PWM Select Bit)
TPM通道状态和控制寄存器
TPM通道状态和控制寄存器(Timer x Channel n Status and Control Register，TPMxCnSC)定义：
数据位 D7 D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
定义 CHnF CHnIE MSnB MSnA ELSnB ELSnA
复位 0
0
0
0x0000
0xFFFF/0x0000
当定时器使能后，
计数器总是在自
由运行计数
Time 周期
0xFFFF/0x0000
脉冲宽度等于 16 位的通道 计数寄存器的值
当通道计数器的值与自由运行的计 数器的值相匹配时，电平翻转触发
输出比较事件
输出比较过程
7.4.2 用于输出比较的寄存器
TPM通道数值寄存器 存放要与计数寄存器进行比较的数值
7.3.1 输入捕捉的基本含义
与输入捕捉功能相关的引脚 在AW60的LQFP-64封装形式中，第4、5、6、7、8、11、
15、16引脚为定时器的通道引脚，它们是通用I/O与定时 器输入捕捉的复用引脚。作为定时器输入捕捉功能使用时， 它们是定时器通道的输入捕捉引脚
输入捕捉的基本知识 输入捕捉功能是用来监测外部的事件和输入信号。当外
定时器功能框图
7.2 定时器模块的编程结构与编程实例
7.2.1 定时器模块的编程寄存器 TPM状态和控制寄存器
TPM状态和控制寄存器(Timer x Status and Control Registers，TPMxSC)各个位的定义：
数据位 D7
D6
D5
D4
D3
D2 D1 D0
定义 TOF TOIE CPWMS CLKSB CLKSA PS2 PS1 PS0
即完全用硬件电路实现计数/定时功能 完全软件方式
通过编程，利用计算机执行指令的时间实现定时 可编程计数器/定时器
利用专门的可编程计数器/定时器实现计数与定时，克 服了完全 硬件方式与完全软件方式的缺点，综合利用了它们各 功能框图
AW60的定时器的主要功能与技术指标： 每个定时器具有多路独立的输入捕捉／输出比较通道 八种可编程选择的分频因子；预置计数；计数器清除 16位输入捕捉和通道寄存器 定时器溢出中断、每路通道的输入捕捉／输出比较中 断等
测量一路输入，将输入信号的电平（只区分高低）随时间 变化的情况以图形方式显示在PC屏幕上。
部事件发生或信号发生变化时，在指定的输入捕捉引脚上 发生一个指定的沿跳变（可以指定该跳变是上升沿还是下 降沿）。定时器捕捉到特定的沿跳变后，把计数寄存器当 前的值锁存到通道寄存器
7.3.2 输入捕捉的寄存器
TPM通道数值寄存器(Timer x Channel n Value Register , TPMxCnVH : TPMxCnVL)
第7章 定时器模块
主要内容
7.1 计数器/定时器的基本工作原理 7.2 定时器模块的编程结构与编程实例 7.3 定时器模块的输入捕捉功能 7.4 定时器模块的输出比较功能 7.5 定时器模块的脉宽调制（PWM）输出功能
7.1 计数器/定时器的基本工作原理
7.1.1 实现计数与定时的基本方法 完全硬件方式
TPM预置寄存器 它是一个16位寄存器，分为高8位、低8位，它的作用是：
设定计数寄存器的计数溢出值。复位时，预置寄存器的初值为 $FFFF。
7.2.2 定时溢出中断构件与编程实例
MCU方程序 MCU的十分秒与PC机的十分秒对比测试PC方C#程序
定时器溢出中断实验PC机方C#程序界面
7.3 定时器模块的输入捕捉功能
D1—TO0为溢出翻转控制标志位(Toggle on Overflow Bit) D5～D4—MSnB～MSnA为通道n模式选择位(Mode Select Bit)
通道控制寄存器控制位
7.4 定时器模块的输出比较功能
7.4.1 输出比较的基本知识 与输出比较功能相关的引脚
在AW60的LQFP-64封装形式中，第4、5、6、7、8、11、15、 16引脚为定时器的通道引脚，它们是通用I/O与定时器输 入捕捉、输出比较的复用引脚 输出比较的方法 输出比较的功能是用程序的方法在规定的时刻输出需要的 电平，实现对外部电路的控制 输出比较过程 具体过程见下表
7.5.3 PWM编程实例
本节通过对PWM占空比的调节实现小灯逐渐变亮的过程 PWM驱动文件PWM.c PWM头文件PWM.h 主程序文件main.c
第7章 习题
1．实现计数与定时的基本方法有哪些？比较它们的优缺点。 2．简述AW60定时器模块的定时功能是如何实现的。 3．定时器模块的核心是什么，为什么？ 4．设计并编程：仿照本章给出的定时器1通道0输入捕捉中断
PWM周期和脉宽（ELSnA=0）
中心对齐PWM
中心对齐PWM(Center_Aligned PWM Mode)模式使用计数器向上递增/ 向下递减模式(CPWMS=1)。如下图此时，同一定时器的所有通道均为中心对 齐PWM模式，PWM信号周期由预置寄存器(TPMxMODH:TPMxMODL)的值的2倍确 定，并且应保持在0x0001～0x7FFF之间，因为超出范围的值可能产生不确 定结果。占空比由通道数值寄存器决定，当TPMxCnVH:TPMxCHnVL=0x0000时， 占空比为0%；当TPMxCnVH:TPMxCHnVL大于TPMxMODH:TPMxMODL(非零)时，占 空比为100%
TPM通道状态和控制寄存器 在输出比较时，D7～D2位与用作输入捕捉时的含义相
同7.4.3 输出比较编程实例
7.5 定时器模块的脉宽调制（PWM）输出功能
7.5.1 脉冲宽度调制器PWM工作原理
PWM 时钟 PWM 时钟
PWM 时钟
(a) 25%的占空比 (b) 50%的占空比 (c) 75%的占空比
D4～D3—CLKS为时钟源选择位(Clock Source Select Bit)
CLKSB:CLKSA 0：0 0：1 1：0 1：1
预分频器输入的TPM时钟源 没有选择的时钟(TPM屏蔽)
总线时钟(BUSCLK) 固定系统时钟(XCLK) 外部时钟源(TPMCLK)
TPM时钟源选择
D2～D0—PS2～PS0为定时器分频因子选择位(Timer Prescaler Select Bits)
定时器1有6个通道，定时器2 有2个通道，这8个通道都有相应的数 值寄存器。通道寄存器在该通道用作输入捕捉时的作用是：当指定的 沿跳变发生 (即定时系统捕捉到沿跳变) 时，锁存计数寄存器的值。 通道寄存器是一个16位的寄存器，分为高字节和低字节，在读取的时 候要分别读取。为了防止两次读取之间该寄存器的内容发生变化而产 生虚假的输入捕捉计数值，系统会在读取高字节时锁存低字节的内容， 这时即使又发生特定的沿跳变，通道寄存器的内容也不会改变。所以， 若要读取整个通道寄存器，必须先读高字节，再读低字节。
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D7—CHnF为通道n标志位(Channel n Flag Bit) D6—CHInE为通道中断允许位(Channel n Interrupt Enable Bit) D0—CHMAX为通道最大占空比设置位(Channel X Maximum Duty Cycle
Bit)
D3～D2—ELSnB～ELSnA为跳变沿/输出电平选择位(Edge/Level Select Bit)
TPM计数寄存器 PM计数寄存器(Timer x Counter
Register,TPMxCNTH:TPMxCNTL)是一个16位寄存器，分为高8位、 低8位，它的作用是：当定时器的状态和控制寄存器的TSTOP位 =0时，即允许计数时，每一计数周期，其值自动加1，当它达 到设定值(在16位预置寄存器中)时，TOF=1，同时计数寄存器 自动清0。复位时，计数寄存器的初值为$0000。
PWM的占空比的计算方法
7.5.2 AW60定时器的两种PWM模式
边沿对齐PWM
边沿对齐PWM(Edge-Aligned PWM Mode)模式使用计时器的正常向上 递增模式（CPWMS=0），且同一TPM中的其它通道可配置为输入捕获或 输出比较功能。该PWM信号的周期由预置寄存器(TPMxMODH:TPMxMODL) 确定，占空比由通道数值寄存器(TPMxCnVH:TPMxCnVL)确定，PWM信号 的极性由ELSnA确定，占空比的可能值在0%与100%之间
复位
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D7—TOF为定时器溢出标志位(Timer Over Flag Bit) D6—TOIE为定时器溢出中断允许位(Timer Overflow Interrupt
Enable Bit)
D5—CPWMS为中心对齐PWM选择位(Center-Aligned PWM Select Bit)
TPM通道状态和控制寄存器
TPM通道状态和控制寄存器(Timer x Channel n Status and Control Register，TPMxCnSC)定义：
数据位 D7 D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
定义 CHnF CHnIE MSnB MSnA ELSnB ELSnA
复位 0
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0xFFFF/0x0000
当定时器使能后，
计数器总是在自
由运行计数
Time 周期
0xFFFF/0x0000
脉冲宽度等于 16 位的通道 计数寄存器的值
当通道计数器的值与自由运行的计 数器的值相匹配时，电平翻转触发
输出比较事件
输出比较过程
7.4.2 用于输出比较的寄存器
TPM通道数值寄存器 存放要与计数寄存器进行比较的数值
7.3.1 输入捕捉的基本含义
与输入捕捉功能相关的引脚 在AW60的LQFP-64封装形式中，第4、5、6、7、8、11、
15、16引脚为定时器的通道引脚，它们是通用I/O与定时 器输入捕捉的复用引脚。作为定时器输入捕捉功能使用时， 它们是定时器通道的输入捕捉引脚
输入捕捉的基本知识 输入捕捉功能是用来监测外部的事件和输入信号。当外
定时器功能框图
7.2 定时器模块的编程结构与编程实例
7.2.1 定时器模块的编程寄存器 TPM状态和控制寄存器
TPM状态和控制寄存器(Timer x Status and Control Registers，TPMxSC)各个位的定义：
数据位 D7
D6
D5
D4
D3
D2 D1 D0
定义 TOF TOIE CPWMS CLKSB CLKSA PS2 PS1 PS0
即完全用硬件电路实现计数/定时功能 完全软件方式
通过编程，利用计算机执行指令的时间实现定时 可编程计数器/定时器
利用专门的可编程计数器/定时器实现计数与定时，克 服了完全 硬件方式与完全软件方式的缺点，综合利用了它们各 功能框图
AW60的定时器的主要功能与技术指标： 每个定时器具有多路独立的输入捕捉／输出比较通道 八种可编程选择的分频因子；预置计数；计数器清除 16位输入捕捉和通道寄存器 定时器溢出中断、每路通道的输入捕捉／输出比较中 断等